Bachelorarbeit - Thomas Elser (Hochschule Ulm)

Bachelorarbeit
4 Material und Methoden
festgestellt, dass beim Lesevorgang (Read) vor dem zyklischen Auslesen der Spannungswerte die
Aufzeichnungsmethode zu „kontinuierlich“ verändert werden muss, da dem ermittelten Signalverlauf
nur so die für das Filter notwendige Zeitinformation hinzugefügt wird. Vor dem Rücksprung werden
diese Einstellungen dann wieder zurückgesetzt. Das Rampensignal wird im dafür von LabVIEW bereitgestellten
Editor erzeugt und die Werte pro Zeitschritt zum Ventil ausgegeben (Write). Das ermittelte
Manschettendrucksignal wird zunächst mit einem Filter geglättet und anschließend aufgeteilt.
Im ersten Vorgang wird ein Bandpassfilter angewendet. Aus einer vorigen Arbeit [Höf10], in der mit
ähnlichen Komponenten bereits eine oszillometrische Messung realisiert wurde, können die Filtereinstellungen
übernommen werden. So erfolgen bei diesem Filter 511 Abgriffe, der Durchlassbereich
erstreckt sich von 0,8Hz bis 2Hz. Die hierdurch ermittelten Schwingungen während der Pulsschläge
werden mit dem Faktor 2000 verstärkt und ein Offset hinzugefügt, so dass das Signal um den Wert
von 150 schwingt. Da zu Beginn des Ablassvorganges die Oszillationskurve sehr empfindlich gegenüber
Überschwingern ist, wird diese nur im Ablassbereich zwischen 180mmHg bis 5mmHg dargestellt.
Im zweiten Vorgang wird das Manschettendrucksignal lediglich mit dem Faktor 30 auf die Einheit
mmHg skaliert. Da das Oszillationsfilter eine zeitliche Verschiebung der Signale verursacht, wird
eine Queue-Warteschleife eingebaut, um später direkt Zeitpunkte der Druck- und Oszillationskurve
miteinander vergleichen zu können. Beide Kurven werden temporär in eine Datei zur weiteren Verarbeitung
gespeichert. Die zweite Sequenz führt anschließend eine „peak detect analysis“ durch. Das
heißt es werden alle Spitzen im Oszillationssignal, die einen festgelegten Schwellenwert überschreiten,
registriert und in einem Array gespeichert. Aus diesem Array kann dann der maximale Peak ermittelt
und einem Punkt auf der Manschettendruckkurve zugeordnet werden. Für diesen kann der
mittlere arterielle Druck (MAD) angenommen werden [Höf10]. Er wird auf den nächsten ganzzahligen
Wert gerundet und dem Hauptprogramm übergeben (MAP_anp).
Versuche, ausgehend von der Position des Maximums mithilfe von Faustformeln (vgl. 2.1.2.2) systolische
und diastolische Werte zu berechnen haben sich als nicht durchführbar herausgestellt. Dies ist
vor allem auf den Einfluss des Proportionalventils zurückzuführen. Dieses verursacht durch seine
aktive Regelung dem physiologischen Oszillationssignal überlagerte Schwingungen, die wohl für die
Bestimmung des Maximums nicht relevant, aber bei der Ermittlung anderer Werte störend sind.
4.2.2 Anpassung der Druckwerte
Der mit dem Ultraschall-Doppler-Servo-Verfahren ermittelte Blutdruckverlauf soll nun mithilfe des
oszillometrisch ermittelten Wertes angepasst werden. Hierzu wird zunächst aus dem qualitativen
Verlauf der Druckkurve durch Integration der mittlere Druck (MAD_servo) bestimmt. Anschließend
wird ein Umrechnungsfaktor
=
_
_
(. 1)
berechnet, mit dem die eingehenden Druckwerte fortan multipliziert werden. Der Zeitpunkt der Anpassung
muss vom Benutzer gewählt werden, wenn ein konstanter, qualitativ geeigneter Verlauf der
Druckkurve vorliegt. Nach der Anpassung dürfen die Regeleinstellungen (Verstärkungsfaktor K P , Zeitkonstante
T i , Sollwert) nicht mehr geändert werden. Die dazu vorhandenen Bedienelemente sind erst
nach dem Zurücksetzen der Anpassung wieder aktiviert.
Thomas Elser 19